[发明专利]一种钒氮合金添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种钒氮合金添加剂及其制备方法，属于特殊合金制造等新材料领域。

背景技术

钒氮合金能显著提高和改善钢材的耐磨性、耐腐性、韧性、强度、延展性以及抗热疲劳性等综合机械能性和焊接性能，能极大的降低炼钢成本，但它的制造成本相对较高，生产工艺路线较复杂、周期长、能耗高、设备规模大，常规的添加剂，效果不太理想。

1988年王功厚等人使用的添加剂：活性炭和铁粉粘结剂与V₂O₅压块成型，先进行碳热还原1673K和1.333Pa真空下先还原生成VC，随后通入氮气在PM-101325Pa下渗氮得VN。

攀钢、孙朝辉等人使用V₂O₃为原料，使用的添加剂：石墨粉、粘结剂压制成型加入推板窑中还原氮化得到VN，专利CN101603132B，钢研总院刘浏等人使用的添加剂碳粉、氧化铁粉、聚乙烯醇水溶液与V2O5压制成球，在中频感应竖炉内1000-1700℃制得VN。

美国专利US3334992：采用的添加剂碳粉、树脂和铁粉，混合再与主原料V₂O₅压制成型，置入炉中1385℃和22.7Pa真空下进行碳还原再渗氮得VN。

美国专利US45620574040814：采用添加剂：碳质还原剂和粘结剂和V₂O₃混合制球在高温真空设备中制备VC再经还原渗氮制得VN。

以上几种添加剂，生产效率低、效果不太理想、成本高、耗能高而且生产步骤多（三步法），还有环保三废问题。造成产品成分不均匀，原料成分配比不明确等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种钒氮合金添加剂及其制备方法，该添加剂以炭素材料为原料，以β-环湖精为辅料，在不锈钢真空双螺旋混合搅拌并经不锈钢真空双锥干燥生产钒氮合金添加剂，且原料易得、价格便宜、同时，工艺过程稳定，无三废，适合规模生产。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种钒氮合金添加剂，其特征在于，以炭素材料为原料并以β-环湖精为辅料，按27-28:1比例经混合搅拌均匀后进入不锈钢双锥真空干燥过程中得到钒氮合金添加剂。

本发明还涉及钒氮合金添加剂的制备方法，其具体步骤如下，

步骤1、将炭素材料经雷蒙磨（或粉碎机）进行粉碎；

步骤2、将粉碎后的炭素材料与β-环湖精按27-28:1比例置入不锈钢真空双螺旋混合搅拌机中混合均匀搅拌1-3小时；

步骤3、将步骤2中混合后的物质投入不锈钢双锥真空干燥机中，并控制温度在55-75℃，时间在3-5小时后得到该产品；

步骤4、其次，进入包装系统，进行包装。通过该方法生产出来的产品具有节能环保型钒氮合金的添加剂。

作为优选实例，所述步骤1中的炭素材料为C含量≥95-99%之间。

作为优选实例，所述步骤1中的粉碎细度在200-320目之间。

作为优选实例，所述的β-环湖精为粉状，细度在180-220目之间。

研究发现本工艺所采用的原辅料的粒度范围和含量范围最有利钒氮合金添加剂的形成而能生产出节能环保的钒氮合金。

本发明的有益效果是：本发明的钒氮合金添加剂，它可以迅速促使V₂O₅与氮元素成为钒氮合金，其主要体现在：

1）用本发明钒氮合金添加剂所生产的钒氮合金，生产过程中节能降耗，能节省大量的能源（和另的还原剂相比节省三分之二的能耗）；

2）有效地解决钒氮合金生产过程中的三废问题；

3）节省大量的时间（与另工艺相比节省2/3的时间）、节省投资（是原工艺的1/10）；

4）制备方法简单，条件温和便于工业化生产。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1、